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再谈科研思路 精选

已有 4156 次阅读 2024-1-25 16:19 |个人分类:随想|系统分类:观点评述

    上篇博文中谈到一条科研思路是,找出支撑一种生物表型的化学反应,再从这些化学反应中总结出驱动这些化学反应发生的物理规律,就是探寻这些化学反应发生的原因是什么。再基于这些物理规律去分析探讨生物细胞内其它化学反应,以及不同化学反应之间的关系,这样会对生物有更全面和准确的认识。这一点可能有点不太容易理解,我再在这篇博文中详细解释一下。

    如下图所示,一个生物细胞内有成千上万的物质分子、化学反应。研究其中的一种蛋白,或一个化学反应,固然有其价值,但如果只从化学的角度去解析生物表型,那将是一个永无止境的过程。如果能找到驱动这些化学反应发生的物理规律,事情就会变得简单很多。举个简单的例子,如果从一袋豆子中捡出不成熟或被虫蛀的豆子,一粒一粒的去捡固然是一种方法,但是耗时耗力。如果总结出不成熟或被虫蛀的豆子会比正常的豆子更轻这一物理规律,那就可以把这一袋豆子直接倒入水中,漂在水面上的豆子便是不成熟或被虫蛀的豆子,复杂的事情很容易的就被解决了。这便是我说的要探索存在生物上的物理规律,基于这些物理规律再讨论某一蛋白或某一通路的功能,会得到相对更可靠、更全面的认识。

    再例如,我所著《隐藏的动力:生物在自然界中的价值》一书(书稿电子版详见链接地址:https://blog.sciencenet.cn/blog-3479210-1308965.html   ),便是基于热力学定律推导所得。本书就是发现,所有细胞生物都有电子传递链,都需要从环境中获取食物(电子供体)和氧气(电子受体,有些生物会利用其它种类的氧化物),因而认为,生物在本质上就是一种电子传递介体,其在自然界中的价值是将环境中的电子供体中的电子传递给环境中的氧化物,降低环境中电子供体和电子受体直接的能势差,从而让环境中的能量分布相对更加的均衡。发现这一物理规律后,就可以推出,细胞内所有化学反应的发生都是为了生物更有效的将电子供体中的电子传递给电子受体,都在为驱动电子传递而服务。在这种情况下,细胞内多种多样,五花八门,乱七八糟的化学反应在物理层面上就有了方向性,也变得更简单,更容易被理解。



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